高爐煉鐵技術的探討

現行高爐煉鐵技術存在以下不足，使用焦碳為燃料，鐵礦石粉需要經配料，燒結或球團處理后，才能入爐，燒焦，燒結或球團耗能、耗時。其產生的三廢污染環境。爐料在爐內冶煉周期較長，生產效率較低，產品成本較高等等，為了克服這些不足，對高爐爐體及部分附屬裝置，稍加改造，提出一種新的高爐煉鐵技術。

流程

鐵精粉、煤粉、熔劑粉和處理后的返礦粉，這四種粉末經計量、配料、混合、干燥成為粉料，作為噴嘴的下料風。在高爐爐頂中心處，將粉料垂直向下噴入爐內。粉料被分散成單個顆粒，懸浮在爐內，在高爐原爐氣引出口安裝的4個噴煤燃燒器，沿斜下風向，向爐內噴入高溫還原煙氣。粉料顆粒在旋螺煙氣流中，迅速被加熱、熔化、還原。在極短的時間內，變成液態鐵滴、渣滴落入爐缸，安裝在原高爐封口處的數個噴煤燃燒器，向爐缸內噴入高溫還原煙氣。少許未反應的粉料顆粒，在鹿港內被熔化、還原，同時進行造渣、脫硫等等反應。爐缸內的爐渣和鐵水定時從原高爐的排渣口、排鐵口排出。爐氣中混雜有少許粉料顆粒，以及鐵滴、渣滴、堿金屬、低沸點等金屬微粒等。爐氣中密度較大的鐵滴、渣滴，因離心力和重力作用，落入錐筒下部的爐缸里，經精制，渣鐵分層，定時出鐵，出渣。爐氣折返向上流入再熔爐下室，通過換熱器，干燥粉料。再經過布袋除塵器、電除塵器、脫硫、脫硝等設備凈化處理。得到的凈煤氣儲存于煤氣柜中。各個設備回收的鐵粒、渣粒、粉塵，可從中提取鋅、鉛、鉀、鈉等金屬。剩余的含鐵顆粒，經處理后作為返料入爐。

主要設備

高爐爐體。去除現有高爐的上料及爐頂加料設備，爐頂煤氣導出管件、熱風圍管及風口噴吹設備等。新增粉料設備、計量、配料、輸送設備。在爐頂安裝粉料噴嘴裝置，在煤氣導出口、爐缸部分安裝噴煤燃燒器。在爐缸部分風口安裝爐氣抽出保溫管道等，現有高爐爐體其他部位結構、設施等保持不變。

再熔爐。再熔爐是一個由爐缸、錐筒、下室、縮口和上室組成的圓珠體容器。爐殼用耐熱鋼板焊接、拼裝而成。上室爐壁為水冷壁結構�？s口以下爐壁內襯隔熱層和耐火磚。爐體底部為爐缸，爐缸底面敷設有幾組透氣磚，透氣磚上的氧氣輸入管與爐缸下面的氧氣輸送管道連接。爐缸側壁上有排鐵口和排渣口。爐缸上面是錐筒，錐筒下部有爐氣進入口，下室爐壁對稱布置有噴煤燃燒器安裝孔�？s口周邊有水蒸氣、碳粉噴入孔。上室有粗煤氣抽出孔、蒸汽包，防爆裝置等。

廢氣鍋爐。根據高爐運行壓力、爐氣溫度和流量等參數，選配合適應的立式廢氣鍋爐。

噴嘴。選用帶調風錐中央擴散型噴嘴。該燃燒器具有燃燒連續、穩定，直至燃盡等性能。

附屬設備、設施

礦粉、煤粉、熔劑粉等的制備、運輸、儲存、配料、干燥、輸送設備。粉料噴嘴配套設施。噴煤燃燒器配套設施，制氧設備、煤氣凈化及煤氣壓縮機設備。廢氣鍋爐及蒸汽發電機組設施。爐渣、鐵水處理設施，各設備生產運行在線監測、數據運輸設施。

技術特點

利用現有高爐爐體及部分設備、設施。采用粉礦直接入爐煉鐵。使用煤粉為燃料和還原劑，不需要焦碳、燒結礦、球團礦或塊礦。鐵氧化物顆粒在高溫還原氣氛中，極短時間內完成熔化、還原等冶煉過程。

結語

高爐采用本技術煉鐵，在理論上，可大幅度節能、減排和提高企業經濟效益，在當今資源、環保、市場環境下，我國高爐煉鐵產業需要摸索出一條可持續發展的工藝技術路線。